สร้างเซลล์เชื้อเพลิงหน่วยชั้นชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการเตรียมแผ่นนำกระแสไฟฟ้าสองขั้วแบบโลหะอลูมิเนียมเคลือบคาร์บอน ด้วยวิธีการฉีดพ่น ทำการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อค่าความต้านทานระหว่างหน้าสัมผัส (ICR) , ค่าอัตราการกัดกร่อน (CPR) และผลของค่า ICR และCPR โดยการนำแท่งแกรไฟต์เบอร์ F, H, B, HB, 2B, 3B และ 4B เลือกแท่งแกรไฟต์เบอร์ที่มีค่าความต้านทานต่ำสุด มาบดผสมสีนำไฟฟ้า ที่ใช้เป็นตัวช่วยยึดเกาะทำการเคลือบแบบฉีดพ่นลงบนแผ่นอลูมิเนียม 6061 โดยมีเงื่อนไขในการเคลือบ คือ เคลือบชิ้นงานที่ 3%, 6%, 9% และ 12% แกรไฟต์โดยมวล ปริมาณสารที่ฉีดพ่นลงบนแผ่นชิ้นงาน และอุณหภูมิที่ให้กับแผ่นชิ้นงานในการเคลือบที่แตกต่างกัน แล้วศึกษาค่า ICR และค่า CPR ของชิ้นงาน ผลการวิจัย พบว่าปัจจัยแท่งแกรไฟต์ เบอร์ 4B มีค่าความต้านทานต่ำสุด ส่วนแผ่นอลูมิเนียม 6061 ที่ผ่านการเคลือบแบบฉีดพ่นที่ปัจจัยร้อยละ 9% แกรไฟต์โดยมวล ที่ปัจจัยปริมาณการฉีดพ่น 50 ครั้ง มีผลของค่า CPR เท่ากับ 0.34348 mm/yr และผลของค่า ICR เท่ากับ 87.67 m?*cm2 เป็นค่าที่มีความเหมาะสม เมื่อนำไปศึกษาปัจจัยของอุณหภูมิที่ให้กับแผ่นชิ้นงาน พบว่าอุณหภูมิให้กับแผ่นชิ้นงานมีผลน้อยมากต่อค่า ICR แต่มีผลต่อค่า CPR ของชิ้นงาน สามารถต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และที่อุณหภูมิที่ 50 ํC มีผลของค่า CPR เท่ากับ 0.2636 mm/yr ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมที่จะนำไปประยุกต์ใช้สำหรับการเตรียมแผ่นนำกระแสไฟฟ้าสองขั้วแบบโลหะอลูมิเนียมเคลือบคาร์บอน โดยงานวิจัยนี้ได้ศึกษาประสิทธิภาพของแผ่นนำกระแสไฟฟ้าสองขั้วแบบโลหะอลูมิเนียมเคลือบคาร์บอนนำไปประยุกต์ใช้กับเซลล์เชื้อเพลิงชนิดพีอีเอ็ม พบว่าให้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับแผ่นนำกระแสไฟฟ้าสองขั้วเชิงพาณิชย์ สมรรถนะการทำงานของขั้วไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิง Test station fuel cell พบว่าขั้วไฟฟ้าที่เตรียมจาก CNT/C ในอัตราส่วน 1:1.5 ให้ความหนาน่านกำลังไฟฟ้าสูงกว่าตัวอื่นๆ และทดสอบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงพาณิชย์ Pt/C จะมีประสิทธิภาพสูงกว่ากับ Pt/C เล็กน้อย

คำสำคัญ